[科普中国]-正压电效应

正压电效应是指由于形变而产生电极化的现象。当对压电材料施以物理压力时，材料体内之电偶极矩会因压缩而变短，此时压电材料为抵抗这变化会在材料相对的表面上产生等量正负电荷，以保持原状。这种由于形变而产生电极化的现象称为“正压电效应”。正压电效应实质上是机械能转化为电能的过程。

简介正压电效应是指由于形变而产生电极化的现象1。

原理实质当对压电材料施以物理压力时，材料体内之电偶极矩会因压缩而变短，此时压电材料为抵抗这变化会在材料相对的表面上产生等量正负电荷，以保持原状。这种由于形变而产生电极化的现象称为“正压电效应”。正压电效应实质上是机械能转化为电能的过程2。

相关概念（1）压电效应：某些电介质，当受力变形时内部产生极化现象，同时在两个表面产生相异电荷，外力去掉后，又恢复到不带电状态。这叫压电效应。压电效应的原理是，如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差(称之为正压电效应)，反之 施加电压，则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。 而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号(机械震动)，这就是我们平 常所说的超声波信号。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。

（2）逆压电效应：当作用力方向改变时，电荷极性随之改变，这种现象称为“正压电效应”。相反，当在电介质极化方向施加电场，这些电解质也会产生几何变形，这种现象称为“逆压电效应”1。

发展前景压电材料可以因机械变形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形，这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。例如，压电材料已被用来制作智能结构，此类结构除具有自承载能力外，还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能，在未来的飞行器设计中占有重要的地位2。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学